Impact of land use change on groundwater quality in a typical karst watershed of southwest China: a case study of the Xiaojiang watershed,Yunnan Province

The impact of land-use change on the quality of groundwater in the Xiaotjiang watershed, China was assessed for the period 1982–2004. Groundwater samples were collected from 30 monitoring points across the watershed, and were representative of the various changes, determined by remote sensing and geographical information systems. The results indicate that 610 km² (60% of the total watershed area) were subject to land-use change during the period. The most important changes were the conversion of 135 km² of forested land to cultivated land, and 211 km² of unused land to cultivated land. The main impact was ascribed to diffuse pollution from fertilizers applied to newly cultivated land, and from building development. Overall the groundwater pH value was significantly increased, as were the concentrations of ions , , , , and Cl⁻ in groundwater whilst the concentrations of Ca²⁺ and declined. More precisely, in the regions where forested land and unused land were converted into cultivated land, the pH value and the concentrations of Mg²⁺, , , , , Cl⁻ increased whilst the concentrations of Ca²⁺ and declined. However in the region where cultivated land was converted into construction land, the pH value and the concentrations of Ca²⁺, Mg²⁺, , , , , , Cl⁻ increased.

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Résumé  L’impact des changements de l’utilisation du territoire sur la qualité de l’eau souterraine dans le bassin versant de Xiaojiang, en Chine, a été évalué de 1982 à 2004. Des échantillons d’eau souterraine ont été récoltés à partir de 30 points d’observation éparpillés sur le bassin, représentant les divers changements déterminés par télédétection et système d’information géographique. Les résultats indiquent que 610 km² (soit 60% de la surface du bassin) ont été sujets à des modifications de l’utilisation du territoire sur cette période. Les changements les plus importants furent la conversion de 135 km² de forêt et 211 km² de terres inutilisées en terres cultivées. Le principal impact est attribué à la pollution diffuse des engrais utilisés en agriculture et pour les batiments. De manière générale le pH de l’eau souterraine a augmenté significativement, ainsi que les concentrations des ions , , , , et Cl⁻, tandis que les concentration en Ca²⁺ et ont diminué. Plus précisément dans les régions transformées en terres cultivées, la valeur du pH et les concentrations en Mg²⁺, , , , , Cl⁻ ont augmenté tandis que les concentrations en Ca²⁺ et ont diminué. Toutefois dans les régions cultivées converties en zones de construction, le pH et les concentrations en Ca²⁺, Mg²⁺, , , , , , Cl⁻ ont augmenté.

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Resumen  El impacto del cambio en uso de la tierra en la calidad del agua en la cuenca Xiaojiang, China fue evaluado para el periodo 1982–2004. Muestras de agua subterránea fueron tomadas de 30 puntos de monitoreo a través de la cuenca, y fueron representativas de los múltiples cambios, determinados por sensores remotos y sistemas de información geográfica. Los resultados indican que 610 km² (60% del área total de la cuenca) estaban sujetos a cambios de uso de la tierra durante el periodo estudiado. Los cambios más importantes fueron la conversión de 135 km² de bosques a tierra cultivada, y 211 km² de tierra sin uso (ociosa) a tierra cultivada. El impacto principal fue causado por contaminación difusa de fertilizantes aplicados a la tierra recientemente cultivada, y a desarrollo de construcciones. En general el pH en agua subterránea creció significantemente, al igual que las concentraciones de los iones , , , , y Cl⁻ en agua subterránea mientras que las concentraciones de Ca²⁺ y decrecieron. Mas precisamente, en las regiones donde bosque y tierra ociosa fueron convertidas en tierra cultivada, el valor de pH y las concentraciones de Mg²⁺, , , , , Cl⁻ crecieron mientras las concentraciones de Ca²⁺ y decrecieron. Sin embargo en la región donde tierra cultivada fue convertida en construcciones, el valor de pH y las concentraciones de Ca²⁺, Mg²⁺, , , , , , Cl⁻ crecieron.

     

土地利用变化对典型碳酸盐岩流域风化碳汇的影响——以云南小江岩溶流域研究为例

地球陆地岩石的风化过程要消耗大气或土壤中的CO2,成为大气CO2巨大的汇。以中国云南小江流域为例,研究了典型岩溶地区碳酸盐岩风化吸收CO2(碳汇)强度与土地利用变化之间的关系。选择了有代表性的12块土地及其利用变化的25个地下水监测点,分析了1982年、2003年这些监测点的600多组地下水化学监测数据。12块土地利用变化中,有4块为林地变耕地,3块未利用地变耕地,4块未利用地变林地,1块为林地变建设用地。研究结果表明:首先,土地利用变化后,地下水化学成分变化极大;第二,将风化过程中吸收大气或土壤中CO2的那部分C(用HCO3-表示)与整个风化过程中参与风化的全部C的百分比,定义为碳酸盐岩化学风化对土壤或大气CO2吸收强度(简写为CIS,%),推出了计算式子为CIS(%)=100×[1-(Ca2++Mg2+)total waters)/HCO3-total waters]。估算了4种土地利用类型从1982年到2003年22年间CIS的变化值。结果是,(1)林地的CIS比未利用地高,前者为48.84%,后者47.66%;(2)未利用地转变为耕地后,CIS平均减少了7.85%;林地转变为耕地后,CIS平均减少了8.59%;林地转变为建设用地后,CIS平均减少了1.66%,而未利用地转变为林地后,CIS平均增加了1.74%。(3)讨论了土地利用变化对CIS的影响机理,如未利用地或林地变为耕地后,(NH4)2PO4、CO(NH2)2、NH4NO3、(NH4)2SO4等氮肥的大量使用,硝化后产生的硝酸等干扰或抵消了碳酸对碳酸盐岩化学风化作用,导致了岩溶地下水中Ca2+,Mg2+离子的相对增多,HCO3-离子相对减少,促使CIS减小。     

西南岩溶区水土流失与石漠化的变化关系研究——以重庆南川岩溶区为例

以重庆南川区为例,利用TM遥感影像、Arcgis和Erdas软件,运用地图代数原理,采用图像数据转移矩阵计算,结果表明从1988年到2000年水土流失增强面积为9 605.89 hm2,减弱面积为79 947.85 hm2;石漠化强度增强面积为15 078.92 hm2,减弱面积为12 492.53 hm2。石漠化是水土流失长期作用的结果,水土流失是石漠化形成过程的阶段性表现,二者在成因上存在因果关系,但在生态治理恢复的过程中,水土流失减弱面积与石漠化减弱面积的变化不同步,在时间上存在滞后关系。造成这种滞后的现象,原因是石漠化土地生态的恢复过程较水土流失土地的长。      

西南岩溶区生态旅游评价模型研究

西南岩溶区高品位旅游资源丰富且种类齐全,但其独特的岩溶地质环境对旅游开发建设、旅游接待经营响应十分敏感。本文立足于“人地共生”的生态旅游理念,以污染、风险、干扰、垄断四大指标为依据,选取了12项评价因子和5项修正指数,构建出PRIM标靶评价模型。通过该模型可计算出生态旅游指数进而定量化评价岩溶区旅游开发项目的生态旅游开发态势;还可根据四大指标在标靶模型中的收敛程度和极轴分布,判定评价目标所存在的主要问题及应采取的相应措施。笔者结合路南石林、桂林漓江和福建天鹅洞三个案例,对PRIM标靶评价模型进行验证,评价结果显示,路南石林、桂林漓江生态旅游指数稳定,属于标准的生态旅游景区,但垄断指标较高,后期需要调整旅游收入再分配比例;福建天鹅洞属于准生态旅游景区,在旅游安全措施、开发垄断等方面还存在不足,需要进一步完善。      

Spatial variability of soil properties in relation to land use and topography in a typical small watershed of the black soil region,northeastern China

Soil degradation resulted from unreasonable land use and erosion has been a serious problem in the black soil region of northeastern China. This paper seeks to understand the relationships between topsoil properties and topography and land use for land management targeting at improving soil quality in this region. A total of 292 soil samples and 81 volumetric rings were taken from a typical small watershed of the region in June 2005 for examining total carbon (TC), total nitrogen (TN), soil texture (classified into gravel, sand, silt, and clay), and bulk density (ρ _b), respectively. Spatial variability of these soil properties was evaluated with classical statistics and geostatistics methods. The results of classical statistics indicated that TC, TN, sand, silt, clay content, and ρ _b were moderate variables while gravel had great variability. Soil properties were mainly correlated to slope position, elevation and land types. Geostatistical analyses showed that the spatial autocorrelation for TC, TN, and silt was weak, strong for clay and moderate for and ρ _b sand, respectively. The spatial variations of soil properties are affected comprehensively by topographic factors, land use, erosion, and erosion control in this watershed. Past erosion, however, is the most important component to induce change of soil properties. In this small watershed, current soil and water conservation measures play an important role in controlling soil loss. But the restoration of soil properties was unsatisfactory. Comparing with untilled soil of this region, TC, TN, silt content are excessively low; whereas ρ _b, sand and clay content are excessively high; gravel appears at most sampling locations. It is necessary for improving soil properties to protect forest and grassland and change cultivation system of farmlands.     

岩溶地区休闲农业旅游对土壤环境的影响

为了探明在川东岩溶地区蓬勃兴起的休闲农业旅游活动对土壤生态环境的影响,以重庆市铜梁区黄桷门奇彩梦园（黄门现代农业园区）（下称“奇彩梦园”）和北碚区金果园（休闲观光果园）（下称“金果园”）游步道两侧的土壤样区为研究对象,通过现场调查、采样和实验室分析,研究了土壤各生态指标受影响的距离、受冲击规律及重金属潜在风险。结果表明:受农业游憩影响,两园区土壤含水量、土壤有机质、土壤全氮及碱解氮随着离游径的距离变小呈递减的趋势,土壤容重呈递增的趋势,而土壤pH值仅在奇彩梦园表现出随离游径的距离变小呈递增趋势,各指标受影响的范围主要集中在4 m内;运用践踏指数分析得出两园区处于轻度践踏状态,土壤腐殖质层和草本并没有完全破坏,土壤生态环境在自然状态下可以得到一定恢复。通过对两园区土壤重金属的评价,发现各样区土壤环境处于清洁或尚清洁状态,Cd和Pb在部分样区内含量达到安全警戒状态（污染指数＞0.7）,需采取措施重点防控。      

农业旅游活动对岩溶地区土壤微生物群落结构的影响——以重庆市铜梁区黄桷门奇彩梦园为例

开展农业旅游活动对土壤生态环境影响的专题研究,可为休闲农业旅游区的合理开发和有效保护提供理论基础,为评估未来农业旅游活动对环境的影响提供科学依据.本文以重庆市铜梁区黄桷门奇彩梦园为例,通过对游步道两侧的土壤进行调查采样,并运用磷脂脂肪酸(PLFAs)谱图分析法,研究了土壤微生物群落组成、受农业旅游活动影响的距离及其受冲击程度.结果显示:微生物群落结构受冲击范围在4 m以内(p<0.01),微生物生物量在土壤中的分布随着离游径的距离变小而明显下降趋势;在受农业旅游活动冲击的范围内细菌、革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性菌、真菌的生物量随着离游径的距离变小而明显下降,放线菌在部分样区表现出该规律,原生动物无此规律;对所测PLFAs数据进行多样性和冲击指数分析后得出假单胞菌(16∶0)受影响程度最大,节杆菌(17∶0)受影响程度最小,受冲击程度大小与该微生物在生物总量中所占的比重呈正相关;农业旅游活动对土壤微生物群落结构造成了破坏,土壤生态系统的稳定性已受到冲击.     

RETRACTED ARTICLE: Assessment of soil erosion using RUSLE and GIS: a case study of the Maotiao River watershed,Guizhou Province,China

Due to the existence of fragile karst geo-ecological environments, such as environments with extremely poor soil cover, low soil-forming velocity, and fragmentized terrain and physiognomy, as well as inappropriate and intensive land use, soil erosion is a serious problem in Guizhou Province, which is located in the centre of the karst areas of southwestern China; evaluation of soil loss and spatial distribution for conservation planning is urgently needed. This study integrated the revised universal soil loss equation (RUSLE) with a GIS to assess soil loss and identify risk erosion areas in the Maotiao River watershed of Guizhou. Current land use/cover and management practices were evaluated to determine their effects on average annual soil loss and future soil conservation practices were discussed. Data used to generate the RUSLE factors included a Landsat Thematic Mapper image (land cover), digitized topographic and soil maps, and precipitation data. The results of the study compare well with the other studies and local data, and provide useful information for decision makers and planners to take appropriate land management measures in the area. It thus indicates the RUSLE–GIS model is a useful tool for evaluating and mapping soil erosion quantitatively and spatially at a larger watershed scale in Guizhou.     

典型喀斯特岩性组合结构的流域水文干旱机制研究——以贵州省为例

水文干旱已成为全球气候变化背景下典型的自然现象, 是气象干旱和农业干旱的延续和发展, 是最终、最彻底的干旱.岩性是流域下垫面的重要组成物质, 其岩性类型及结构控制着地貌及水系的发育、促进流域储水空间的形成, 影响流域的储水能力, 关系到流域水文干旱的发生.本文在贵州省选择40个典型流域为研究样区, 利用面向对象分类技术, 提取流域岩性类型的遥感信息; 利用主成分分析及灰色理论, 研究岩性类型及其结构对流域水文干旱的影响机制.研究表明: 1)从岩性类型因素上看, 流域岩性类型对水文干旱影响总体较大, 影响从大到小排序(关联度)为: K(0.985) > Z(0.96) > O(0.924) > J(0.922) > S(0.806) > D(0.788) > ε(0.75) > C(0.69) > Pt(0.684) > P(0.568) > T(0.542); 2)岩性类型的主成分因素对流域水文干旱影响从大到小排序(关联度)为: Z3(0.48) > Z4(0.47) > Z1(0.44) > Z5(0.42) > Z2(0.39); 3)岩性类型组合方式对流域水文干旱影响从大到小排序为: Ⅰ、Ⅱ > Ⅴ、Ⅳ > Ⅲ.     

Assessing vegetation dynamics impacted by climate change in the southwestern karst region of China with AVHRR NDVI and AVHRR NPP time-series

The relationship between climate change and vegetation dynamics in the southwestern karst region of China has been identified by recent studies. Based on previous researches and AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) GIMMS (Global Inventory Monitoring and Modeling Studies) NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) (1982–2003) and AVHRR GloPEM (Global Production Efficiency Model) NPP (Net Primary Production) (1981–2000) datasets, vegetation dynamics impacted by climate change in the southwestern karst region of China were assessed. The results show that: (1) since the early 1980s, both vegetation cover density and net primary production have insignificant ascending tendencies. However, the inter-annual variation rates of vegetation indexes have apparent spatial differentiations; (2) the correlation coefficients between the inter-annual variations of vegetation indexes and the inter-annual variations of climate factors vary geographically; (3) as indicated by NDVI and NPP, various vegetation types have different responses to climate change, and the annual mean temperature variation has more significant impact on vegetation dynamics than the annual precipitation variation in the study area; (4) distribution laws of correlation coefficients between the inter-annual variations of vegetation indexes and the inter-annual variations of climate factors in different climate conditions are apparent. All these findings will enrich our knowledge of the natural forces which impact the stability of the karst ecosystems and provide scientific basis for the management of the karst ecosystems.     

西南山区遥感蚀变异常信息提取综合研究——以云南酒房地区为例

遥感蚀变异常信息现已广泛的用于矿产勘查,并在一些地区取得了良好的效果,但由于西南地区地形地貌复杂,地表覆盖严重,给遥感蚀变异常提取带来了很大的困难。如何因地制宜的进行西南地区遥感蚀变异常信息提取工作是我们面临的重要问题。本文以云南酒房地区为例,探讨了西南地区遥感蚀变异常信息提取中遇到的主要问题,结合地形地貌特征进行干扰信息的去除;结合地质背景、成矿条件进行遥感异常信息提取类别的选择;以及结合化探异常进行异常信息后处理等几个方面完善了异常提取的方法,使得遥感蚀变异常提取方法更加具有针对性,通过与现有地质资料的分析,证明本文异常提取方法可以有效的提取西南地区与矿相关的蚀变信息。     

典型岩溶县生态承载力演变分析——以云南泸西为例

以云南省泸西县为研究对象,从生态弹性力、生态支撑力、生态压力3个维度将生态承载力目标分层,结合研究区石漠化严重、水资源匮乏、经济结构以农业为主的特点构建了岩溶石漠化县的生态承载力综合评价指标体系,并采用主客观有机结合的赋权方式,评价了泸西县2008-2017年生态承载力演变规律。结果显示:在研究时段内,生态弹性力指数波动剧烈,生态支撑力指数稳定上升,生态压力指数略有下降,生态承载力指数由0.269 2增加至0.759 0,由低承载力上升到较高承载力,虽然在2012年受严重自然灾害影响有所下降,但是承载力整体上升明显,泸西县生态系统的承载能力有所提高,可持续发展状况有所提升;受岩溶断陷盆地坡度陡、水土流失及石漠化严重等问题的制约,叠加原始粗放的耕作方式,泸西县第二、三产业发展缓慢,这仍制约着泸西县经济的可持续发展。      

西南喀斯特山地水土流失特点及有关石漠化的几个科学问题

由于特殊的岩土组构,喀斯特坡地的水土流失具有如下特点:地表和地下流失相互叠加;地表产流、产沙少;纯碳酸盐岩区地下流失比例大。论文区别了石漠化和石质化的科学内涵,指出了喀斯特山地石漠化的核心是土地的石质化,提出了按照地面物质组成与裸岩率叠加的石漠化分类系统。根据土壤中硅酸盐矿物的物质平衡,提出了不同碎屑岩含量碳酸盐岩区的土壤允许流失量介于5～500 t/(km2?a)之间。喀斯特坡地土壤虽然肥沃,但总量太少,矿质养分不足可能是石质坡地植物生产力低的重要原因。此外,根据农耕驱动土地石质化的机制,提出了相应的石漠化治理的对策建议,具体是:（1）不但要治标,提高植被覆盖率,更要治本,防止或减缓土地石质化,同时还要增加群众收入;（2）按照坡地岩土组成的垂直分带特点,因地（土）制宜,开展治理;（3）重视矿质肥料的施用;（4）在纯碳酸盐岩土石质和石质坡地农田的小型蓄水工程修建中,要加强集流面建设。      

基于RS和GIS的喀斯特山区生态系统构成与格局及转化分析——以贵州毕节地区为例

为了更好地了解贵州省毕节地区生态系统类型的构成、格局与转化特征,本文基于面向对象分类和空间统计与分析技术,对毕节地区2000年和2010年生态系统类型进行提取,并对生态系统构成、格局和转化特征进行定量分析。结果表明:从生态系统构成和格局看,2010年研究区生态系统类型以林地和耕地为主,分别占研究区面积的42.65 ％和42.51 ％;2000和2010年该区均具有较高的斑块数和较小的平均斑块面积,说明该地区景观破碎化程度较高;2010年斑块总数较2000有所减少,表明研究区景观连通性得到改善,景观整体趋于规整化;2010年旱地斑块总面积和平均斑块面积有所减少,针叶林、草地则增加,显示该地区退耕还林还草项目的实施有所成效;旱地和针叶林的聚集度都增加,表明二者连通性增强、景观更加集中。从生态系统转化特征看,2000-2010年,研究区生态系统类型间转化总面积为1 298.25 km2,面积明显减少的是旱地和水田,明显增加的主要为林地、草地,土地面积转移矩阵显示旱地主要向林地、草地转化;受旱地面积较大影响,毕节、黔西、大方的面积变化和生态系统转化剧烈程度都较大,8个县（市）的生态系统类型相互转化强度值均为正值,可见生态系统覆被类型均向着较好的方向发展。      

Dynamic influence of Holocene characteristics on vadose water in typical region of central North China Plain

In the typical region of central North China Plain, vadose sediments are Holocene sediment strata. With samples from field drillings, the study analyzes the sedimentary characteristics of vadose zone. The study takes the content of silty sand as the basis for sedimentary environment analysis, and the content of clay and sand as the sensitive indicator for sedimentary characteristics. Combining palynology analysis, the study divides vadose zone from top to bottom into diluvia oxbow lacustrine sediments, lacustrine sediments, lacustrine and swamp sediments, weak palaeohydrodynamic lacustrine sediments and alluvial sediments. Based on the sedimentary characteristics of Holocene strata, it analyzes the changes across depth of vadose zone water potential and matrix potential, obtaining the influence of vadose zone sedimentary characteristics on the migration of water in typical region of central North China Plain.     

喀斯特石漠化演变轨迹的典型案例研究——以贵州盘县为例

本文以1974年MSS、1999年TM、2007年TM影像为基本数据源,辅以实地踏勘,考虑一个完整的峰丛洼地等,扣除其平坝部分后作为评价单元,获得了贵州省盘县3个时期的石漠化数据并计算了石漠化和无石漠化土地的演变轨迹。相应于1974年、1999年、2007年3个时段,研究区土地退化演变轨迹可分为8种,并可进一步归纳为不变型、逆转减弱型、反复型和加重型4种演变过程类型,从1974年、1999年到2007年未发生过变化的不变型轨迹面积占较高的比例。研究区的喀斯特土地可分为石漠化土地、无石漠化土地、石漠化已恢复土地和潜在可恢复石漠化土地。     

云南省宣威市农耕区土壤重金属元素分布影响因素及生态风险评价

为探究云南省碳酸盐岩风化区重金属污染特征及分布影响因素,选取云南省宣威市农垦区为研究对象,利用1:5万土地质量地球化学调查成果,通过分析表层土壤重金属元素累积特征及分布规律,并结合土壤理化性质及地形因素等数据,研究驱动农垦区土壤重金属元素富集的影响因素,并利用富集指数法(EF)和潜在生态风险评价(RI)进行污染评价.结...     

碳酸盐岩深覆盖区隐伏岩溶构造的音频大地电磁探测：以云南大关地区为例

碳酸盐岩受水溶蚀易于发育岩溶,形成溶洞、地下河等,常导致油气钻探出现掉钻、卡钻等情况。调查和研究显示,云南大关地区奥陶系五峰—志留系龙马溪组富有机质页岩具有高含气性,是勘探开发的重要领域。然而,该地区分布的二叠系茅口组和栖霞组碳酸盐地层广泛发育岩溶构造,这在很大程度上制约了页岩气的进一步勘探。同时,这两套地层的埋深可能超过1 km,对地球物理方法的探测精度也提出了挑战。本文通过理论模型试算和已有钻孔（D0）的方法试验,明确了音频大地电磁方法识别深部隐伏岩溶的可行性。在预选井位区（D1）开展音频大地电磁探测,并根据电性模型重新部署了调查井（D2）,实际钻井检验了方法的可靠性,并认为不连续分布的高电阻率异常区往往指示岩溶构造的存在,井位布设的有利区可能是高电阻率异常连续分布的块状或带状异常区。因此,音频大地电磁探测不仅对岩溶覆盖区的油气钻井选址具有先导作用,同时也拓宽了该方法的应用范围。

     

滇东南喀斯特区域石漠化时空格局演变研究——以广南县为例

石漠化给区域发展带来了一系列生态环境和社会经济问题,国家自实施生态治理工程以来,区域石漠化得到一定改善。为探讨生态治理工程实施后石漠化格局变化,研究以滇东南典型喀斯特区域广南县为例,以2000年、2010年和2018年3期遥感影像为数据源,通过人机交互式解译获得石漠化空间分布数据,运用时间变化度、转移矩阵和叠加分析等方法,分析广南县石漠化时空格局演变特征。结果表明：（1）时间变化上,广南县石漠化类型仍以重度石漠化为主,但是石漠化面积总体在不断减少。灌木林地和未利用地石漠化面积最大,其中灌木林地以潜在石漠化为主,未利用地以重度石漠化为主,是石漠化重点治理的用地类型。2000-2010年石漠化转移方向是向无石漠化和相邻等级石漠化转移,2010-2018年主要向低等级石漠化转移;（2）空间分布上,广南县喀斯特区域石漠化南多北少,呈现南重北轻的分布格局,沿篆角乡—黑支果乡—南屏镇南部—八宝镇西南部一线、珠琳镇和五珠乡相邻区域、珠街镇和曙光乡的相邻区域是石漠化集中分布区;（3）19年间,广南县喀斯特南部区域的石漠化大面积改善,而中部及北部区域的石漠化不断恶化。整体而言,退耕还林等生态治理工程的实施,能有效改善喀斯特区域的石漠化状况,使广南县石漠化总面积减少了288.98km2。     

Research on soil multi-media environmental pollution around a Pb-Zn mining and smelting plant in the karst area of Guangxi Zhuang Autonomous Region,Southwest China

The method of principal component analysis was applied to systematical research on the soil multi-media environment, including soil, surface water, ground water, waterbody sediment and agricultural crops, as well as pollution-inducing wastewater, mullock (or waste ore) and slag in the periphery of a large-sized Pb-Zn mining and smelting plant in a karst area of Guangxi Zhuang Autonomous Region. The results revealed that soils in the area studied have been heavily polluted by Cd, Zn, Pb and Hg, and the levels of these metals in the samples of agricultural crop greatly exceed the standards. The above-mentioned pollutants exist in all soil-multi-media environments. The mullock, slag, wastewater, surface water, ground water, soil, and agricultural crops constitute a composite ecological chain. Therefore, the improper disposal of mullock and slag, and the use of polluted wastewater for agricultural irrigation are the main causes of soil pollution. Heavy metals in the soil have three transition progresses: point (improved soil with slag, ground water inflow plot), linear (river transition) and non-point transition (regional pollution by slag) patterns, and the tailing yard is the most important locus for heavy metals to release into the environment.